வேதி மாற்றத்தைத் தீர்மானிக்கும் காரணிகள்

வேதியியல் மாற்றம்

ஒரு வேதி மாற்றம் என்பது நிரந்தரமான, மீளாத்தன்மையுடைய மற்றும் புதியபொருளை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு மாற்றமாகும். வேதியியல் மாற்றங்களை வேதிவினைகள் என்றும் அழைக்கலாம். ஏனெனில், இம்மாற்றங்களுள் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பொருள்கள் (வினைபடு பொருள்கள்) வினைக்கு உட்பட்டு ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட பொருள்களை (வினைவிளை பொருள்கள்) உருவாக்குகின்றன. வினைபடு பொருள்கள் -> வினைவிளை பொருள்(கள்)

செயல்பாடு 1

ஆதித்யா கீழ்க்கண்ட மாற்றங்களை இயற்பியல் மாற்றங்கள் அல்லது வேதியியல் மாற்றங்கள் என வகைப்படுத்த விரும்புகிறான். நீங்கள் அவனுக்கு உதவ முடியுமா?

1. பனிக்கட்டி உருகுதல்

2. பழங்கள் பழுத்தல்

3. இரும்பு துருப்பிடித்தல்

4. உணவு கெடுதல்

5. விறகு எரிதல்

6. பட்டாசு வெடித்தல்

7. கற்பூரம் எரிதல்

1. வேதி மாற்றத்தைத் தீர்மானிக்கும் காரணிகள்

வேதிமாற்றங்கள் அனைத்து விதமான சூழ்நிலைகளிலும் நடைபெறாது. ஒரு வேதிவினை நடைபெற சில குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகள் தேவை. வேதிவினைகள் கீழ்க்காணும் சூழ்நிலைகளில் நடைபெறலாம்.

அ. இயல்பான நிலையில் சேர்தல்

ஆ. வினைபடுபொருள்களின் கரைசல்

இ. மின்சாரம்

ஈ.. வெப்பம்

உ. ஒளி

ஊ வினைவேகமாற்றி

அ. இயல்பான நிலையில் சேர்தல்

தீக்குச்சியை உரசும்பொழுது பற்றி எரிதல், இரும்பாலான பொருள்கள் செம்பழுப்பு நிறமாக மாறுதல் போன்ற பல்வேறு நிகழ்வுகளை நாம் நமது அன்றாட வாழ்வில் காண்கிறோம். இத்தகைய மாற்றங்கள் ஏன், எவ்வாறு நிகழ்கின்றன?

இத்தகைய மாற்றங்கள் வேதிப்பொருள்கள் அவற்றின் இயல்பான நிலைகளில் இருந்து ஒன்றுடன் ஒன்று வினைபுரியும்பொழுது நிகழ்கின்றன. வினைபடுபொருள்கள் அவற்றின் இயல்பான நிலைகளான திண்மம், திரவம் மற்றும் வாயு நிலைகளிலிருந்து வினைபுரிவதையே இயல்பான நிலையில் சேர்தல் என்கிறோம்.

• காய்ந்த விறகுகள் நெருப்புடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது காற்றில் உள்ள ஆக்சிஜனுடன் சேர்ந்து எரிந்து கார்பன் டைஆக்சைடை புகையாக வெளிவிடுகின்றன.

• ஒரு தீக்குச்சியை தீப்பெட்டியின் பக்கவாட்டில் தேய்க்கும்பொழுது வேதிவினை நிகழ்ந்து வெப்பம், ஒளி மற்றும் புகை உருவாகிறது.

• சுட்ட சுண்ணாம்பு (கால்சியம் ஆக்சைடு) நீருடன் தொடர்பு கொள்ளும்பொழுது நீற்றுச்சுண்ணாம்பு (கால்சியம் ஹைட்ராக்சைடு) உருவாகிறது.

மேலும் அறிவோம்

தீக்குச்சியின் தலைப்பகுதியில் பொட்டாசியம் குளோரேட்டும், ஆண்டிமனி டிரைசல்பைடும் உள்ளன. தீப்பெட்டியின் பக்கவாட்டில் சிவப்பு பாஸ்பரஸ் உள்ளது.

மேற்கூறிய வினைகளிலிருந்து, சில வேதி வினைகள் அவற்றின் வினைபடுபொருள்கள் இயல்பான நிலையில் தொடர்புகொள்ளும்பொழுது மட்டுமே நிகழ்கின்றன என்பதை நாம் தீர்மானிக்கலாம்.

செயல்பாடு 2

இரு சோதனைக் குழாய்களையும், இரு துருப்பிடிக்காத இரும்பு ஆணிகளையும் எடுத்துக்கொள்க. ஒரு சோதனைக் குழாயில் சிறிதளவு நீரை ஊற்றி ஒரு ஆணியைப் போடவும். மற்றொரு சோதனைக் குழாயில் சிறிதளவு நீரை ஊற்றி இன்னொரு ஆணியை அதனுள் போடவும். இரண்டாவது குழாயில் சிறிதளவு தேங்காய் எண்ணெய்யை ஊற்றி ஆணி மூழ்குமாறு செய்யவும். ஒருசில நாட்கள் கழித்து நடந்த மாற்றங்களை உற்றுநோக்கவும். எந்த ஆணி துருப்பிடித்துள்ளது? எந்த ஆணி துருப்பிடிக்கவில்லை? ஏன் என்று காரணம் கூற இயலுமா?

ஆ. வினைபடு பொருள்களின் கரைசல்

பாலை காஃபி வடிநீர் (டிகாக்சனுடன்) அல்லது காஃபித்தூளுடன் சேர்க்கும்பொழுது வேதிவினை காரணமாக இரண்டின் நிறமும் மாறுகிறது. இதுபோல இரு வினைபடுபொருள்களை கரைசல் நிலையில் சேர்க்கும்பொழுது வேதிவினை நடைபெற்று அவை புதிய விளைபொருள்களைத் தோற்றுவிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு சோதனைக்குழாயில் திண்ம நிலையிலுள்ள சில்வர் நைட்ரேட்டையும், சோடியம் குளோரைடையும் எடுத்துக்கொள் ஏதேனும் மாற்றத்தைக் காண்கிறாயா? இல்லை அல்லவா? ஏனெனில், திண்ம நிலையில் வேதிவினை நடைபெறுவது இல்லை. இப்பொழுது இரு வினைபடு பொருள்களுடன் நீர்சேர்த்து கரைசல்களாக்கி அவற்றைக் கலந்துபார். என்ன காண்கிறாய்? சில்வர் நைட்ரேட் கரைசலை சோடியம் குளோரைடு கரைசலுடன் சேர்க்கும்பொழுது வேதிவினை நிகழ்ந்து வெண்மையான சில்வர் குளோரைடு வீழ்படிவும், சோடியம் நைட்ரேட் கரைசலும் கிடைக்கின்றன. மேற்கூறிய வினையிலிருந்து சில வேதிவினைகள் வினைபடு பொருள்கள் திண்ம நிலையில் இருக்கும்பொழுது நிகழாமல் கரைசல் நிலையில் இருக்கும்பொழுதே நிகழ்கின்றன என்பதை நாம் அறியலாம்.

இ. மின்சாரம்

நமது வாழ்க்கைக்கு மின்சாரம் மிகவும் இன்றியமையாதது. சமைத்தல், விளக்கை ஒளிரச்போன்றவற்றிற்கு நாம் செய்தல், அரைத்தல், தொலைக்காட்சி பார்த்தல் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம். மின்சாரத்தை வேதி வினைகளை நிகழ்த்தவும் பயன்படுத்தலாம் என்பது உனக்குத் தெரியுமா? ஆம்! மின்சாரத்தின் மூலம் நடைபெறக்கூடிய ஒரு சில வேதிவினைகள் தொழிற்சாலைகளில் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவையாக உள்ளன. நீங்கள் ஏற்கனவே அறிந்ததுபோல, நீரானது ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் மூலக்கூறுகளால் ஆனது சல்பியூரிக் அமிலம் சேர்த்த நீரில் மின்சாரத்தைப் பாய்ச்சும்பொழுது ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்சிஜன் வாயுக்கள் வெளிவருகின்றன. அதுபோல 'பிரைன்' எனப்படும் அடர் சோடியம் குளோரைடு கரைசல் வழியே மின்சாரத்தைச் செலுத்தும்பொழுது சோடியம் ஹைட்ராக்சைடுடன் சேர்ந்து குளோரின் மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுக்களும் வெளிவருகின்றன. பெருமளவு குளோரின் தயாரிக்க தொழிற்சாலைகளில் இம்முறை பயன்படுகிறது.

சில வேதிவினைகள் மின்சாரத்தைக் கொண்டு மட்டுமே நிகழும் என்பது மேற்கூறிய இரு வினைகளிலிருந்து புலனாகிறது. எனவே, இவ்வினைகள் மின்வேதி வினைகள் அல்லது மின்னாற்பகுத்தல் வினைகள் எனப்படுகின்றன.

மின்னாற்பகுத்தல் எனப் பொருள்படும் எலக்ட்ரோலைசிஸ்' என்ற சொல் மைக்கேல் பாரடே என்ற விஞ்ஞானியால் 19ஆம் நூற்றாண்டில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இது மற்றும் 'லைசிஸ்' என்ற 'எலக்ட்ரான்' இரு சொற்களிலிருந்து உருவானது. எலக்ட்ரான் என்பது மின்சாரத்தைக் குறிக்கிறது. லைசிஸ் என்பது பகுத்தல் எனப் பொருள்படும்.

ஈ. வெப்பம் மூலம் நிகழும் வேதி வினைகள்

நாமும், பிற உயிரினங்களுக்கும் உயிர்வாழ உணவு இன்றியமையாதது. எப்பொழுதாவது உன் அம்மா சமையல் செய்யும்போது அருகிலிருந்து கவனித்திருக்கிறாயா? அவர் அடுப்பில் வைத்து வெப்பப்படுத்துவதன் மூலம் அரிசியை வேக வைக்கிறார், காய்கறிகளைச் சமைக்கிறார் மற்றும் குழம்பு, ரசம் போன்றவற்றை தயார் செய்கிறார். போதுமான அளவு வெப்பம் வழங்கப்படும்போது, சில வேதிவினைகள் நடைபெற்று பச்சைக் காய்கறிகள் மற்றும் சமைக்கப்படுகின்றன.

மேலும் அறிவோம்!

உணவுப்பொருள்கள் வினைகளின்போது வெப்பம் வெளியிடப்பட்டால் அவ்வினைகள் வெப்ப உமிழ்வினைகள் எனவும், வெப்பம் எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டால் அவ்வினைகள் வெப்பக் கொள்வினைகள் எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன

ஒரு வேதிவினையை உனது அறிவியல் ஆய்வகத்தில் செய்து பார்ப்பதன் மூலம் இதைப்பற்றி மேலும் அறிந்துகொள்ளமுடியும். ஒரு உலர்ந்த சோதனைக் குழாயில் லெட் நைட்ரேட் உப்பினை எடுத்துக்கொண்டு சுடரின் மீது காண்பித்து கவனமாக வெப்பப்படுத்தி. நிகழும் மாற்றங்களை உற்றுநோக்கவும். படபட என வெடிக்கும் உருவாவதையும், செம்பழுப்பு நிற வெளிவருவதையும் (நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு) கவனிக்கலாம். ஒலி வாயு தொழிற்சாலைகளில் சுண்ணாம்புக்கல் பாறைகள் வெப்பப்படுத்தப்பட்டு சுட்ட சுண்ணாம்பு (கால்சியம் ஆக்சைடு) பெறப்படுகிறது. எனவே, சில வேதி வினைகளை வெப்பத்தின் மூலமே நிகழ்த்த முடியும். இத்தகைய வினைகள் வெப்ப வேதி வினைகள் அல்லது வெப்பச்சிதைவு வினைகள் எனப்படுகின்றன.

சுண்ணாம்புக் கல்லானது சுட்ட சுண்ணாம்பு, நீற்றுச் சுண்ணாம்பு, சிமெண்ட் ஆகியவற்றிற்கான மூலப்பொருளாகும்

உ. ஒளி

சூரிய ஒளி இல்லாவிட்டால் என்ன நிகழும்? அனைத்து உயிரினங்களும் பாதிக்கப்படும். நாம் உயிர் வாழ்வதற்குத் தேவையான உணவு கிடைக்காது அல்லவா? சூரிய ஒளி நமக்கு மட்டுமல்ல, தாவரங்களுக்கும் இன்றியமையாதது நீ ஏற்கனவே அறிந்தபடி ஒளிச்சேர்க்கை (Photo synthesis: Photo - ஒளி, Synthesis - உற்பத்தி) என்பது தாவரங்கள் சூரிய ஒளியின் என்னும் நிகழ்வாகும். முன்னிலையில் கார்பன் டைஆக்சைடு, நீர் ஆகியவற்றைக் கொண்டு ஸ்டார்ச் ஸ்டார்ச் உணவுப்பொருளைத் தயாரிக்கும் இதில், சூரிய ஒளி கார்பன் டைஆக்சைடுக்கும் நீருக்கும் இடையே வேதிவினையைத் தூண்டி, இறுதியில் அதன்மூலம் ஸ்டார்ச் உருவாகிறது. இவ்வாறு ஒளியைக் கொண்டு தூண்டப்படும் வேதிவினைகள் ஒளி வேதிவினைகள் எனப்படும்.

சூரியனிடமிருந்து வரும் புறஊதாக் கதிர்கள் வளிமண்டலத்திலுள்ள ஓசோன் (O₃) மூலக்கூறுகளைச் சிதைத்து மூலக்கூறு ஆக்சிஜனையும் அணு ஆக்சிஜனையும் உருவாக்குகின்றன. இந்த அணு ஆக்சிஜன் மீண்டும் மூலக்கூறு ஆக்சிஜனுடன் இணைந்து ஓசோனை உருவாக்குகிறது.

மேலும் அறிவோம்!

ஒளி வேதியியல் என்பது வேதியியலின் ஒரு பிரிவாகும். இது ஒளியினால் நிகழும் வேதிவினைகளைப் பற்றியதாகும்.

ஊ. வினைவேகமாற்றி   

சில நேரங்களில் அளவுக்கு அதிகமான உணவை நாம் உண்ணும்பொழுது சிறிதளவு ஓம நீரைக் குடிக்குமாறு பெரியவர்கள் அறிவுறுத்துகிறார்கள் அல்லவா! இது ஏன் என்று உனக்குத் தெரியுமா? ஏனெனில், ஓம நீரானது உணவு செரித்தல் நிகழ்வை துரிதப்படுத்துகிறது. இதுபோல தொழிற்சாலைகளில் சில வேதிப்பொருள்கள், வேதிவினைக்கு உட்படாமல், வினையின் வேகத்தை மட்டும் மாற்ற உதவுகின்றன. இவை வினைவேக மாற்றிகள் எனப்படும். எடுத்துக்காட்டாக, ஹேபர் முறையில் அம்மோனியா தயாரித்தலில் உலோக இரும்பு வினைவேக மாற்றியாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த அம்மோனியாவே ஆய்வகத்தில் பெருமளவில் யூரியா தயாரிப்பதற்கான அடிப்படைப் பொருளாக விளங்குகிறது. யூரியா விவசாயத்தில் ஒரு முக்கியமான உரமாகும். வனஸ்பதி நெய் (டால்டா) தயாரித்தலில் நன்கு தூளாக்கப்பட்ட நிக்கல் வினைவேக மாற்றியாக செயல்படுகிறது. இவ்வாறு சில வேதிவினைகளில் வினைவேகமாற்றியினால் வேகம் மாறுபடுகின்றது. இவ்வகை வினைகள் வினைவேக மாற்ற வினைகள் எனப்படுகின்றன.

என்சைம்கள் மற்றும் ஈஸ்ட்டுகள் உயிரி வினைவேக மாற்றிகள் எனப்படுகின்றன.

செயல்பாடு 3

அருகிலுள்ள மளிகைக் கடையிலிருந்து சிறிதளவு ஈஸ்ட்டை வாங்கவும். ஒரு பாத்திரத்தில் சிறிது கோதுமை மாவினை நீர் சேர்த்துப் பிசையவும். இந்த ஈஸ்ட்டை அதனுடன் சேர்த்து சில மணி நேரம் வெயிலில் மூடி வைக்கவும் நடக்கும் மாற்றங்களை உற்று நோக்கவும், இச்சோதனையிலிருந்து நீ என்ன முடிவுக்கு வருகிறாய்?